(57)【要約】【課題】電池寿命の低下を招くことなく、電池内部のガスの放出を行う構造を備える。【解決手段】単電池群は、単電池２が複数積層されており、個々の単電池２は、金属複合フィルム７ａ，７ｂを互いに溶着することにより、正極板と負極板とが交互に積層されて構成される発電要素を電解質とともに密封する。導出部材８は、金属複合フィルム７ａ，７ｂが互いに溶着された溶着部において、単電池２の内部側から外部側へ導出している。この導出部材８は、導出した端部側が固着され、単電池２の外装部材の形状変形に応じて張力が付与される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外装部材を互いに溶着して、正極板と負極板とが交互に積層されて構成される発電要素を電解質とともに密封した単電池が、複数積層された単電池群と、
前記単電池群のうちの少なくとも一つの単電池に設けられており、前記外装部材が互いに溶着された溶着部において電池内部側から電池外部へ導出するとともに、導出した端部側が固着され、前記単電池群のうちのいずれかの単電池の形状変形に応じて張力が付与される導出部材と
を有することを特徴とする組電池。
【請求項２】
前記導出部材は、紐状のシート部材であり、前記張力による伸び方向への変位が小さいことを特徴とする請求項１に記載された組電池。
【請求項３】
前記単電池群を収納するモジュールケースをさらに有し、
前記導出部材は、前記導出した端部側が前記モジュールケースの内壁面に固着され、当該固着点と前記溶着部との間で張り渡されていることを特徴とする請求項１または２に記載された組電池。
【請求項４】
前記導出部材は、前記組電池群の外周に沿って張り渡された状態で、前記導出した端部側が、前記単電池の溶着部によって固着されている、または他の前記組電池の外装部材に固着されていることを特徴とする請求項１または２に記載された組電池。
【請求項５】
前記導出部材が導出した導出部位の近傍において、互いに隣接する単電池の間に介装されており、単電池の溶着部同士の積層方向の間隔を保持する間隔保持部材をさらに有することを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載された組電池。
【請求項６】
外装部材を互いに溶着して、正極板と負極板とが交互に積層されて構成される発電要素を電解質とともに密封した単電池が、複数積層された単電池群と、
前記単電池群のうちの少なくとも一つの単電池に設けられており、前記外装部材が互いに溶着された溶着部において電池内部側から電池外部へ導出する導出部材とを有し、
前記導出部材は、前記単電池群のうちのいずれかの単電池の形状変形に起因して、前記溶着部の溶着力に抗して引っ張られることにより、前記溶着部を開封することを特徴とする組電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、正極板と負極板とが交互に積層されて構成された発電要素を電解質とともに密封して収納する単電池が複数積層されている組電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、自動車の排ガスによる大気汚染が世界的な問題となっている中で、電気を動力源とする電気自動車やエンジンとモータを組み合わせて走行するハイブリッドカーが注目を集めており、これらに搭載する高エネルギー密度、高出力密度となる電池の開発が産業上重要な位置を占めている。このような高出力型電池としては例えばリチウムイオン電池があり、なかでも平板状の正極板と負極板とをセパレータを介在しつつ積層した発電要素を、一対の外装部材の間に電解液とともに収納し、それら外装部材の周縁部を接合して密封した積層型電池がある。電気自動車やハイブリッドカーに搭載する際には、この積層型電池単体を単電池とし、複数の単電池を電気的に直列接続して構成される組電池が用いられる。
【０００３】
組電池を構成する各積層型電池は、過充電等において、電池内部温度の上昇とともに、電解液の分解が起き、これにより、電池内部にガスが発生する。そのため、電池内部の内圧が上昇し、外装部材が膨張し、形状変形や破裂を起こす可能性がある。そのため、従来より、外装部材を溶着する際に、周囲よりも溶着力が弱くなる箇所を選択的に設けておくことで、内圧の上昇時には、当該箇所に応力を集中させ、外装部材の溶着を破断させることで、ガスを放出する技術が知られている（例えば、特許文献１，２参照）。
【特許文献１】特開２００２−１５１０２０号公報
【特許文献２】特開２００３−１３２８６８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１，２に開示された手法では、選択的に溶着力が弱い箇所が存在するため、電池の外部から内部へ水分が進入したり、経時劣化によって当該箇所の溶着力が弱くなり、電池の寿命が低下する虞がある。
【０００５】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、電池寿命の低下を招くことなく、電池内部のガス放出を行う構造を備えることである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
かかる課題を解決するために、本発明は、単電池群と、導出部材とを有する組電池を提供する。この組電池において、単電池群は、単電池が複数積層されており、個々の単電池は、外装部材を互いに溶着することにより、正極板と負極板とが交互に積層されて構成される発電要素を電解質とともに密封している。導出部材は、単電池群のうちの少なくとも一つの単電池に設けられており、外装部材が互いに溶着された溶着部において、電池内部側から電池外部へ導出している。この導出部材は、導出した端部側が固着され、単電池群のうちのいずれかの単電池の形状変形に応じて張力が付与される。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、単電池群のうちのいずれかの単電池の形状変形に起因して導出部材に張力が付与されることにより、この導出部材によって外装部材の溶着が剥離されたり、または導出部材が溶着部から引き抜かれる。このため、電池内部側と電池外部とが貫通され、予め溶着部に溶着力を弱めた箇所を設けることなく、内部に発生したガスを放出することが可能となるので、溶着部の強度低下を抑制することができる。これにより、組電池の寿命の低下を招くことなく、電池内部のガスを放出することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【０００９】
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態に係る組電池１を示す斜視図である。なお、後述する説明から分かるように、同図では、説明の便宜上、組電池１を構成する要素の一部が省略して描かれている点に留意されたい。この組電池１は、複数の単電池２（単電池群）を電気的に直列接続したものであり、各単電池２は、その厚み方向に積層されている。個々の単電池２は、積層方向（厚み方向）に隣接する単電池２同士で正極タブ３と負極タブ４とが互い違いとなるように重ね合わされている。そして、積層方向の両側に他の単電池２が重ね合わされた単電池２に着目した場合、この単電池２の正極タブ３は、例えば超音波溶着等の手法によって、隣接する一方の単電池２の負極タブ４に接合され、その負極タブ４が、他方の単電池２の正極タブ３に接合される。このようにして、全ての単電池２０の正極タブ３および負極タブ４をそれぞれ隣接する単電池２の電極タブ３，４に接合することにより、各単電池２が電気的に直列接続される。これらの電池群は、モジュールケース５に収納されて、一体の組電池１として構成される。このモジュールケース５は、内圧の上昇に伴う個々の単電池２の形状変形を考慮して、その積層方向の収納空間が、通常状態の組電池群の高さよりもある程度のマージンを持った大きさに設定されている。
【００１０】
図２は、図１に示す単電池２を示す斜視図であり、図３は、図２に示す単電池２の分解斜視図である。単電池２である積層型電池は、発電要素としての電極積層体６を備えており、この電極積層体６が、単電池外装７を構成する１対の金属複合フィルム（外装部材）７ａ，７ｂの中央に配置されている。また、この単電池２は、過充電等で電池内部に発生したガスを必要に応じて放出するといった観点から、導出部材８を備えており、この導出部材８が、電極積層体６の長手方向と平行に重ね合わされている。電極積層体６および導出部材８は、１対の金属複合フィルム７ａ，７ｂによって厚み方向に挟み込むようにして収納され、これら１対の金属複合フィルム７ａ，７ｂがその外縁部の全周に亘って溶着されることにより、電解質と共に密封された構造となっている（以下、一対の金属複合フィルム７ａ，７ｂが互いに溶着された部分を「溶着部」という）。
【００１１】
単電池２は、複数枚の正極板と負極板とがセパレータを介在させて交互に積層されて構成されており、その平面形状は、略矩形となっている。正極板は、シート状の正極集電体の両面（或いは片面）に正極活物質を塗布したしたものであり、負極板は、シート状の負極集電体の両面（或いは片面）に負極活物質を塗布したものである。個々の正極板は、一方の長辺側に接合された正極リード（図示せず）を介して、一方の電極端子としての正極タブ３に接続されている。また、個々の負極板は、他方の長辺側に接合された負極リード（図示せず）を介して、他方の電極端子としての負極タブ４に接続されている。
【００１２】
正極リードおよび負極リードはそれぞれ金属箔で形成されている。具体的には、正極リードは、例えば、アルミニウム箔より形成され、負極リードは、例えば、銅箔より形成されている。そして、各正極板より引き出されたそれぞれの正極リードは、互いに層状に重ね合わされて、溶接等の手法により正極タブ３に接合されている。また、各負極板より引き出されたそれぞれの負極リードは、互いに層状に重ね合わされて、溶接等の手法により負極タブ４に接合されている。正極タブ３および負極タブ４はそれぞれ金属板で形成されている。具体的には、正極タブ３は、例えば、アルミニウム板より形成され、負極タブ４は、例えば、ニッケル板より形成される。
【００１３】
単電池外装７を構成する一対の金属複合フィルム７ａ，７ｂは、例えば、アルミニウム等よりなる金属層を基材とし、この金属層の内側にＰＥ（ポリエチレン）またはＰＰ（ポリプロピレン）等よりなる高分子樹脂層がコーティングされている。また、一対の金属複合フィルム７ａ，７ｂは、この金属層の外側に接着層を介してナイロン等よりなる保護層が接着されている。一対の金属複合フィルム７ａ，７ｂは、単電池２の形状に対応させて、この単電池２よりも若干大きめの矩形のシート状に形成されている。一対の金属複合フィルム７ａ，７ｂのうち、一方の金属複合フィルム７ａは、その中央部に単電池２を収納する凹部が設けられたカップ形状を有しており、他方の金属複合フィルム７ｂは、その凹部を蓋するような平坦形状を有している。
【００１４】
導出部材８は、紐状のシート部材であり、伸びが少ない、すなわち、張力による伸び方向への変位が小さい材料より成形されている。また、この導出部材８は、電池内部の温度上昇を考慮して、１２０〜１３０℃程度の耐熱特性を有しており、熱可塑性は低いことが好ましい。本実施形態において、この導出部材８は、厚さ０．２〜０．４ｍｍ、幅５ｍｍ程度の平紐状（リボン状）のステンレス板より成形されている。なお、導出部材８は、電池内部での電気的な干渉を抑制するといった観点から、基本的に、絶縁部材を用いることが好ましいが、導電性部材を用いる場合には、電気的に干渉する部位（すなわち、単電池内部において電極積層体６と接触する部位）に絶縁コーティングを施しておくことが好ましい。
【００１５】
単電池２を作製する際には、一方の金属複合フィルム７ａに設けられた凹部内に電極積層体６を電解質と共に収納し、かつ、電極積層体６に対して、その長手方向と平行に導出部材８を重ねた状態において、この凹部を覆うように平坦状の他方の金属複合フィルム３ｂを配置する。そして、これら一対の金属複合フィルム３ａ，３ｂの外縁部（溶着部）を熱溶着する。これにより、単電池２が電解質と共に単電池外装７によって密封された構造となる。この際、正極タブ３および負極タブ４は、単電池外装７の互いに対向する長辺側の端縁よりそれぞれ外部に導出され、正極端子および負極端子として機能する。また、導出部材８の両端側は、単電池外装７の互いに対向する短辺側の端縁よりそれぞれ外部に導出される。したがって、導出部材８は、各電極タブ３，４が導出する辺（長辺）とは異なる辺（短辺）の溶着部において、その端部が電池内部側から電池外部へと導出することとなる。
【００１６】
図４は、導出部材８を説明するための組電池１の側面図である。個々の単電池２が積層された状態において、単電池２に設けられている導出部材８は、その導出した端部側がモジュールケース５の内壁面に固着される。同図には、組電池１を構成する単電池群として、３つの単電池２が例示されており、一番上部に位置する単電池２からの導出部材８は、その導出端がモジュールケース５の下内壁面５ｂに固着され、中間に位置する単電池２からの導出部材８は、その導出端がモジュールケース５の上内壁面５ａに固着される。また、一番下部に位置する単電池２からの導出部材８は、その導出端が、一番上部に位置する単電池２と同様に、モジュールケース５の下内壁面５ｂに固着されている。これにより、この導出部材８は、この固着点と溶着部（導出部分）との間に張り渡され、弛みのない状態で固着点と溶着部との間を接続する。なお、特に図示しないが、反対側の辺から導出する導出部材８についても、同様に、その導出側の端部がモジュールケース５の内壁面に張り渡されている。また、図４に示すように、組電池１を構成する各単電池２の導出部材８は、その導出位置が他の単電池２の導出部材８と干渉しないように、互いの位置がオフセットするように配置されている。
【００１７】
また、図４に示すように、導出部材８が導出した導出部位の近傍には、スペーサーとしての間隔保持部材９が、隣接する単電池２の間に設けられている。この間隔保持部材９は、単電池２の溶着部に外力が加わった場合でも、溶着部が容易に変形しないように、すなわち、単電池２の溶着部同士の積層方向の間隔が変化しないようにとの観点から、ある程度の剛性を有する部材で形成されている。間隔保持部材９としては、例えば、ＰＰ（ポリプロピレン）やＡＢＳ樹脂等を用いることができる。
【００１８】
このような構成を有する組電池１において、過充電などにより、各単電池（或いは、単電池群のうちのいずれかの単電池）２の内圧が上昇するケースでの導出部材８の機能について説明する。図５は、導出部材８の機能を説明するための説明図である。各単電池２において、内部温度の上昇とともに電解液の分解が起き、電池内部でガスが発生する。このガスにより、密封された電池内部の圧力が上昇し、単電池外装７（互いに溶着された一対の金属複合フィルム７ａ，７ｂ）が変形する。具体的には、個々の単電池２は、周囲が溶着されている関係上、厚み方向へ膨張するように形状変形するとともに、この厚み方向への膨張に伴い単電池２の各辺（溶着部）は内側方向（中心方向）へ変位する。このような単電池２の形状変形が生じた場合、各単電池２の溶着部は、通常状態の各単電池１と比較して、その相対位置がオフセットすることとなる。
【００１９】
モジュールケース５の内壁面に固着された導出部材８は、各単電池２の通常状態において、弛みのない状態で張り渡されているため、各単電池２の形状変形に起因して、この導出部材８に張力が付与される。そして、内圧の上昇に伴い更に各単電池２の形状変形が進むと、この導出部材８に生じる張力によって、導出部材８が溶着部の溶着力に抗して引っ張られ、結果として、一対の金属複合フィルム７ａ，７ｂの溶着が剥離される。この剥離が溶着部の内側まで到達すると、電池内部と電池外部とが貫通し、溶着部が開封されて電池内部のガスが放出されることとなる。
【００２０】
このように、本実施形態の組電池１によれば、単電池群と、紐状の導出部材８とで構成されている。単電池群は、金属複合フィルム７ａ，７ｂを互いに溶着することにより、発電要素である単電池２を電解質とともに密封した単電池２が、複数積層されている。また、導出部材８は、単電池２における金属複合フィルム７ａ，７ｂが互いに溶着された溶着部において、電池内部側から電池外部側へ導出するとともに、導出した端部側が固着され、単電池２の金属複合フィルム７ａ，７ｂの形状変形に起因して張力が付与される。この導出部材８は、例えば、導出した端部側が単電池群を収納するモジュールケース５の内壁面に固着され、この固着点と溶着部との間で張り渡されている。そのため、金属複合フィルム７ａ，７ｂの溶着は、その内圧の上昇に伴う単電池外装７の膨張に起因した導出部材８の張力によって剥離される。このため、予め溶着部の溶着力を弱める部位を形成することなく、内部に発生したガスを放出することができる。これにより、組電池１の寿命の低下を招くことなく、電池内部のガスを放出することが可能となる。
【００２１】
また、本実施形態において、導出部材８には、張力による伸び方向への変位が小さい部材が用いられている。そのため、膨張に起因して張力が付与された際には、導出部材８の張力が、金属複合フィルム３ａ，３ｂの溶着を剥離するための外力として効果的に与えられるので、電池内部のガスを有効に放出することができる。また、本実施形態では、各単電池２の間に、間隔保持部材９が設けられている。これにより、導出部材８に張力が生じた場合であっても、溶着部の変形が抑制されるため、金属複合フィルム７ａ，７ｂを効果的に剥離することができる。
【００２２】
なお、本実施形態では、平紐状の導出部材８を用いているが本発明はこれに限定されない。金属複合フィルム３ａ，３ｂの溶着を剥離するといった観点であれば、一本の糸のような紐であってもよいし、その幅は単電池２の形状や大きさに応じて自由に選択することができる。
【００２３】
また、本実施形態では、一本の導出部材８の一端を一方の短辺から導出させ、他端を他方の短辺から導出さているが本発明はこれに限定されない。例えば、溶着部において、独立した導出部材８を電池内部側から電池外部へ導出させれば足りる。かかる構成であっても、上述した実施形態と同様の効果を奏することができる。また、この構成では、金属複合フィルム３ａ，３ｂの溶着を剥離せずとも、この導出部材８が自己に働く張力によって溶着部から抜け落ちることでも、同様の効果を奏する。すなわち、導出部材８が抜け落ちることにより、溶着部に開口（クリアランス）が形成され、電池内部と外部とが貫通し、これにより、電池内部のガスが放出されることとなる。このため、予め溶着部に欠陥（溶着強度の弱い部位）を設けることなく、内部に発生したガスを放出することができるので、溶着部の強度低下を抑制することができる。これにより、組電池１の寿命の低下を招くことなく、電池内部のガスを開放することが可能となる。
【００２４】
なお、本実施形態は、全ての単電池２が導出部材８を備える構成であるが、本発明はこれに限定されない。すなわち、組電池１を構成する単電池群のうち、少なくとも一つの単電池２のみが導出部材８を備えれば足りる。しかし、個々の単電池２に対してガス放出を行うといって観点からは、全ての単電池２が導出部材８を備えていることが好ましい。
【００２５】
（第２の実施形態）
図６は、第２の実施形態に係る組電池１を構成する単電池２を示す斜視図である。第２の実施形態の組電池１が、第１の実施形態のそれと相違する点は、各単電池２における導出部材である。なお、第１の実施形態と同一の構成については、説明を省略し、以下、相違点について説明する。
【００２６】
具体的には、図６に示すように、各単電池２において、導出部材８ａは、その両端部を互いに重ね合うようにして、溶着部に固着されている。それ故に、溶着部からは、一連の導出部材８ａがリング状に導出した形状となる。このような導出部材８ａを有する単電池２を作製する際には、一方の金属複合フィルム７ａに設けられた凹部内に電極積層体６を電解質と共に収納する。また、導出部材８ａの両端を金属複合フィルム７ａの一方の短辺に重ねた状態において、一方の金属複合フィルム７ａの凹部を覆うように、他方の金属複合フィルム３ｂを配置する。そして、これら一対の金属複合フィルム７ａ，７ｂの外縁部（溶着部）を熱溶着する。これにより、電極積層体６が電解質と共に単電池外装７によって密封された構造となる。
【００２７】
図７は、導出部材８ａを有する単電池２で構成される組電池１の側面図である。なお、同図には、便宜上、最も上部に位置する単電池２のみが導出部材８ａを備える構成であるが、基本的に、全ての単電池２がこの導出部材８ａを備えている。この場合、組電池１を構成する各単電池２の導出部材８は、その導出位置が他の単電池２の導出部材８と干渉しないように、互いの位置がオフセットするように配置されている。
【００２８】
各単電池２が積層された状態において、単電池２の導出部材８ａ（図７に示す例では、一番上側に位置する単電池２）は、そのリング状の部分が、単電池群を束ねるようにして、弛みのない状態で巻き付けられている。換言すれば、導出部材８ａについて、一方の端部側からみると、この導出部材８は、単電池２の内部側から外部側へ導出するとともに、組電池群の外周に沿って張り渡され、自己が導出している単電池２の溶着部（本実施形態では、導出位置の溶着部）で固着されている。
【００２９】
このような構成の組電池１において、以下、導出部材８ａの機能について説明する。図８は、導出部材８ａの機能を説明するための説明図である。過充電時には、各単電池２において、内部温度の上昇とともに電解液の分解が起き、電池内部でガスが発生する。このガスにより、密封された電池内部の圧力が上昇し、単電池外装７（互いに溶着された一対の金属複合フィルム７ａ，７ｂ）が変形する。具体的には、個々の単電池２は、周囲が溶着されている関係上、厚み方向へ膨張するように形状変形するとともに、この厚み方向への膨張に伴い単電池２の各辺（溶着部）は内側方向（中心方向）へ変位する。
【００３０】
導出部材８ａは、各単電池２の通常状態において、弛みのない状態で張り渡されているため、各単電池２の形状変形に起因して、この導出部材８に張力が付与される。そして、内圧の上昇に伴い更に各単電池２の形状変形が進むと、この導出部材８に生じる張力によって、導出部材８ａが溶着部の溶着力に抗して引っ張られ、結果として、一対の金属複合フィルム７ａ，７ｂの溶着が剥離される、または導出部材８ａが引き抜かれる。これにより、電池内部と電池外部とが貫通し、電池内部のガスが開放されることとなる。
【００３１】
このように、本実施形態の組電池１は、単電池群と、紐状の導出部材８ａとで構成されている。単電池群は、金属複合フィルム７ａ，７ｂを互いに溶着することにより、発電要素である単電池２を電解質とともに密封した単電池２が、複数積層されている。また、導出部材８は、単電池２における金属複合フィルム７ａ，７ｂが互いに溶着された溶着部において、電池内部側から電池外部側へ導出するとともに、導出した端部側が固着され、単電池２の金属複合フィルム７ａ，７ｂの膨張に起因して張力が付与される。この導出部材８は、例えば、組電池群の外周に沿って張り渡されている。そのため、金属複合フィルム７ａ，７ｂの溶着は、単電池外装７の形状変形に起因して導出部材８に付与される張力によって溶着部が開封される。このため、予め溶着部に溶着力を弱めた箇所を設けることなく、内部に発生したガスを放出することができるので、溶着部の強度低下を抑制することができる。これにより、組電池１の寿命の低下を招くことなく、電池内部のガスを開放することが可能となる。
【００３２】
なお、本実施形態では、導出部材８の両端を位置的に対応させて、すなわち、同位置に挟み込む形態をとっているか本発明はこれに限定されない。例えば、導出部材８は、組電池群の外周に沿って張り渡され、外部側へ導出した端部側が、自己の単電池２の対向する短辺、または、他の組電池２の外装部材に固着されていてもよい。すなわち、この導出部材８は、単電池群の膨張に起因して、その外周長さが変化するような位置に導出した端部側が固着されていれば足りる。なお、単一の単電池２のみに着目した場合には、単電池外装７が形状変化を起こしたとしても、その外周長さは変化しないので、このような形態を採用する場合には、少なくとも、他の単電池２、または、他の単電池２を介した上で自己の単電池２に固着される必要がある。
【００３３】
上述した第１および第２の実施形態において、組電池１を構成する各単電池２は、例えば、リチウムイオン電池としての適用が可能である。この場合、単電池２の正極板２Ａは、正極活物質２２Ａとして、リチウムニッケル複合酸化物、具体的には一般式ＬｉＮｉ１−ｘＭｘＯ２（ただし、０．０１≦ｘ≦０．５であり、ＭはＦｅ，Ｃｏ，Ｍｎ，Ｃｕ，Ｚｎ，Ａｌ，Ｓｎ，Ｂ，Ｇａ，Ｃｒ，Ｖ，Ｔｉ，Ｍｇ，Ｃａ，Ｓｒの少なくとも一つである。）で表せる化合物を含有する。
【００３４】
また、正極活物質２２Ａは、リチウムニッケル複合酸化物以外にも、例えば、一般式ＬｉｙＭｎ２−ｚＭ’ｚＯ４（ただし、０．９≦ｙ≦１．２、０．０１≦ｚ≦０．５であり、Ｍ’はＦｅ，Ｃｏ，Ｎｉ，Ｃｕ，Ｚｎ，Ａｌ，Ｓｎ，Ｂ，Ｇａ，Ｃｒ，Ｖ，Ｔｉ，Ｍｇ，Ｃａ，Ｓｒの少なくとも一つである。）で表される化合物であるリチウムマンガン複合酸化物や、一般式ＬｉＣｏ１−ｘＭｘＯ２（ただし、０．０１≦ｘ≦０．５であり、ＭはＦｅ，Ｎｉ，Ｍｎ，Ｃｕ，Ｚｎ，Ａｌ，Ｓｎ，Ｂ，Ｇａ，Ｃｒ，Ｖ，Ｔｉ，Ｍｇ，Ｃａ，Ｓｒの少なくとも一つである。）で表せる化合物であるリチウムコバルト複合酸化物等を含有することも可能である。
【００３５】
リチウムニッケル複合酸化物、リチウムマンガン複合酸化物、リチウムコバルト複合酸化物等は、例えば、リチウム、ニッケル、マンガン、コバルト等の炭酸塩を組成に応じて混合し、酸素存在雰囲気中において６００〔℃〕〜１０００〔℃〕の温度範囲で焼成することにより得られる。なお、出発原料は炭酸塩に限定されず、水酸化物、酸化物、硝酸塩、有機酸塩等からも同様に合成可能である。
【００３６】
なお、リチウムニッケル複合酸化物やリチウムマンガン複合酸化物等の正極活物質２２Ａの平均粒径は、３０μｍ以下であることが好ましい。
【００３７】
また、単電池２の負極板２Ｂを形成している負極活物質２２Ｂとしては、比表面積が０．０５〔ｍ2／ｇ〕以上、２〔ｍ2／ｇ〕以下の範囲であるものを使用する。負極活物質２２Ｂの比表面積が０．０５〔ｍ2／ｇ〕以上、２〔ｍ2／ｇ〕以下の範囲であることにより、負極表面上におけるＳＥＩ層の形成を十分に抑制することができる。
【００３８】
負極活物質２２Ｂの比表面積が０．０５〔ｍ2／ｇ〕未満である場合、リチウムの出入り可能な場所が小さすぎるため、充電時において負極活物質中にドープされたリチウムが放電時において負極活物質中から十分に脱ドープされず、充放電効率が低下する。一方、負極活物質の比表面積が２〔ｍ2／ｇ〕を越える場合、負極表面上におけるＳＥＩ層の形成を制御することが困難である。
【００３９】
具体的な負極活物質２２Ｂとしては、対リチウム電位が２．０Ｖ以下の範囲でリチウムをドープ・脱ドープすることが可能な材料であれば何れも使用可能であり、具体的には難黒鉛化性炭素材料、人造黒鉛、天然黒鉛、熱分解黒鉛類、ピッチコークスやニードルコークスや石油コークス等のコークス類、グラファイト、ガラス状炭素類、フェノール樹脂やフラン樹脂等を適当な温度で焼成して炭化した有機高分子化合物焼成体、炭素繊維、活性炭、カーボンブラック等の炭素質材料を使用することが可能である。
【００４０】
また、リチウムと合金を形成可能な金属、およびその合金も使用可能であり、具体的には、酸化鉄、酸化ルテニウム、酸化モリブデン、酸化タングステン、酸化スズ等の比較的低電位でリチウムをドープ・脱ドープする酸化物やその窒化物、３Ｂ族典型元素の他、ＳｉやＳｎ等の元素、または例えばＭｘＳｉ、ＭｘＳｎ（ただし、式中ＭはＳｉまたはＳｎを除く１つ以上の金属元素を表す。）で表されるＳｉやＳｎの合金等を使用することができる。これらの中でも、特にＳｉまたはＳｉ合金を使用することが好ましい。
【００４１】
さらに、電解質としては、電解質塩を非水溶媒に溶解して調製される液状のいわゆる電解液であってもよいし、電解質塩を非水溶媒に溶解した溶液を高分子マトリクス中に保持させたポリマーゲル電解質であってもよいし、電解質塩を高分子中に溶解させたポリマー電解質であってもよい。
【００４２】
非水電解質としてポリマーゲル電解質を用いる場合、使用する高分子材料としては、ポリフッ化ビニリデン、ポリアクリロニトリル等が挙げられる。また、ポリマー電解質を用いる場合は、ポリエチレンオキシド（ＰＥＯ）系ポリマー等が挙げられる。
【００４３】
非水溶媒としては、この種の非水電解質積層型電池においてこれまで使用されている非水溶媒であれば何でも使用可能であり、例えばプロピレンカーボネート、エチレンカーボネート、１，２−ジメトキシエタン、ジエチルカーボネート、ジメチルカーボネート、γ−ブチロラクトン、テトラヒドロフラン、１，３−ジオキソラン、４−メチル−１，３−ジオキソラン、ジエチルエーテル、スルホラン、メチルスルホラン、アセトニトリル、プロピオニトリル等が挙げられる。なお、これらの非水溶媒は、１種類を単独で用いてもよいし、２種類以上を混合して用いてもよい。
【００４４】
特に、非水溶媒は不飽和カーボネートを含有することが好ましく、具体的には、ビニレンカーボネート、エチレンエチリデンカーボネート、エチレンイソプロプロピリデンカーボネート、プロピリデンカーボネート等を含有することが好ましい。また、これらの中でも、ビニレンカーボネートを含有することが最も好ましい。非水溶媒として不飽和カーボネートを含有することにより、負極活物質に生成するＳＥＩ層の性状に起因する効果が得られ、耐過放電特性がより向上すると考えられる。
【００４５】
また、この不飽和カーボネートは電解質中に０．０５重量％以上、５重量％以下の割合で含有されることが好ましく、０．５重量％以上、３重量％以下の割合で含有されることが最も好ましい。不飽和カーボネートの含有量を上記範囲とすることで、初期放電容量が高く、エネルギー密度の高い非水積層型電池となる。
【００４６】
電解質塩としては、イオン伝導性を示すリチウム塩であれば特に限定されることはなく、例えばＬｉＣｌＯ４、ＬｉＡｓＦ６、ＬｉＰＦ６、ＬｉＢＦ４、ＬｉＢ（Ｃ６Ｈ５）４、ＬｉＣｌ、ＬｉＢｒ、ＣＨ３ＳＯ３Ｌｉ、ＣＦ３ＳＯ３Ｌｉ等が使用可能である。これらの電解質塩は、１種類を単独で用いてもよく、２種類以上を混合して用いることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】第１の実施形態に係る組電池１を示す斜視図である。
【図２】図１に示す単電池２を示す斜視図である。
【図３】図２に示す単電池２の分解斜視図である。
【図４】導出部材８を説明するための組電池１の側面図である。
【図５】導出部材８の機能を説明するための説明図である。
【図６】第２の実施形態に係る組電池１を構成する単電池２を示す斜視図である。
【図７】導出部材８ａを説明するための組電池１の側面図である。
【図８】導出部材８ａの機能を説明するための説明図である。
【符号の説明】
【００４８】
１      組電池
２      単電池
３      正極タブ
４      負極タブ
５      モジュールケース
５ａ    上内壁面
５ｂ    下内壁面
６      電極積層体
７      単電池外装
７ａ    金属複合フィルム
７ｂ    金属複合フィルム
８      導出部材
８ａ    導出部材
９      間隔保持部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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